4. В чем разница между сложной проблемой и типовой проблемой?

4.1. Для кого сложна сложная проблема?

Напомним, под сложной проблемой в ТРИЗ понимается проблема, типовое решение которой не известно профессионалам в этой области (или решение известно, но не устраивает либо их самих, либо их клиентов).

В тоже время одна и та же проблема, может быть невероятно сложной, и совсем простой в зависимости от того, знает ли человек типовые решения данного класса проблем.

Для человека, не знающего букв,   необходимость прочесть короткую информацию – большая  проблема. Для грамотного  человека этой проблемы просто не существует.

Человек, не обученный профессии, испытывает большие трудности пред проблемами, которые профессионал даже не воспринимает всерьез.

4.2. Проблемы, трудные для профессионалов, но типовые с точки зрения ТРИЗ

 

 

 

 

 

 

Рис. 2. Иллюстрация к задаче №1

Задача о бункере была сложной даже для специалистов-профессионалов, их типовые решения не позволяли достичь желаемого результата. В ТРИЗ она решается по  типовому правилу:

Одно из правил ТРИЗ:

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема конфликта к задаче №1

Конкретное решение состоит в том, что к внутренней поверхности бункера приваривают металлическую сетку. Сетка забивается кусочками угля, они-то и предотвращают повреждение бункера.

В данном случае мы выявили типовую модель задачи: абстрагировались от конкретных свойств бункера и угля – и оставили только то, что непосредственно важно для ее решения: наличие 2-х элементов и вредного взаимодействия между ними, которое необходимо устранить.

 

 

 

 

 

Рис. 4. Иллюстрация к решению задачи №1

Зная это правило, попробуйте решить задачу из следующего примера:

Рис. 5. Иллюстрация к задаче №2

Две очень разные и очень сложные задачи, для которых специалисты не могли найти решения в течение нескольких лет.

Но с точки зрения ТРИЗ это две простые задачи, аналогичные по  модели и, соответственно, по решению.

 

         стальная труба

Рис. 6. Иллюстрация к решению задаче №2

4.3. ТРИЗ имеет широкий спектр типовых решений

В рамках подхода ТРИ З существует несколько классов типовых решений:

• Система приемов преобразования технических систем и матрица противоречий Г.С. Альтшуллера. Помогает облегчить процесс поиска необходимого преобразования структуры системы. Приемы и матрица просты в освоении, порой весьма полезны, поэтому получили большое распространение в англоязычном мире. Но профессионалами ТРИЗ они практически не используется, потому что появившиеся позднее инструменты ТРИЗ полностью перекрывают все положительные качества приемов, плюс создают новые.
• Система законов развития систем. Позволяет спрогнозировать эволюцию системы в соответствии с тем или иным законом.
• Система стандартных решений инженерных проблем. Имеет язык описания преобразования систем в соответствии с законами эволюции технических систем.
• Указатели эффектов: физических, геометрических, химических. Позволяют специалистам более эффективно использовать знания в соответствующих научных областях.
• Механизмы свертывания элементов систем и их функций. Позволяют снижать стоимость систем при росте качества и надежности.
• Приемы проведения рекламных компаний, помогающие проводить рекламные и PR компании более эффективно.
• Приемы ведения предвыборной борьбы помогающие выиграть выборы.
• Приемы педагогической техники. Позволяют повысить эффективность процесса обучения.
• Типовые приемы решения задач из области искусства.
• Закономерности развития художественных систем. Позволяют прогнозировать  развитие  искусства.

Из-за ограниченности объема этой брошюры мы не можем привести хотя бы описание всех этих и других типовых механизмов решения проблем, наработанных специалистами по ТРИЗ как в технике, так и за ее пределами. Тем не менее, ниже мы проиллюстрируем некоторые из них примерами.

Отметим лишь, что эти механизмы позволяют повысить эффективность работы профессионалов в конкретных предметных областях за счет решения сложных задач. Специалистам данной области эти задачи кажутся чрезвычайно трудными, творческими, а с точки зрения ТРИЗ являются типовыми. В рамках ТРИЗ типовые решения носят вспомогательный характер и являются компонентами более сложных в освоении инструментов ТРИЗ.

Типовые решения позволяют существенно повысить эффективность перебора вариантов решений и соответственно –  эффективность решения задач, имеющих типовые решения. Но для более эффективного решения как типовых, так и нетиповых проблем необходимо осваивать аналитические инструменты ТРИЗ. В классической ТРИЗ таким инструментом является АРИЗ – алгоритм Решения Изобретательских задач.

В рамках подхода ОТСМ-ТРИЗ выделяются четыре базовые технологии:

1. Технология «Типовое Решение». Инструментарий этой технологии предназначен для работы с типовыми, по тризовской классификации, проблемами узких предметных областей.
2. Технология «Противоречие». Более универсальный инструмент, предназначенный для нижнего подкласса сложных проблем, которые могут быть описаны в виде конфликта, противоречия между требованиями, предъявляемыми к системе.
3. Технология «Самоорганизующийся Поток Проблем». Предназначена для проблем более высокого класса сложности, представляющих собой систему конфликтов и комплексов требований, которые противоречат друг другу.
4. Технология «Новая Проблема». Технология, интегрирующая в себя три предыдущие технологии и обеспечивающая их механизмами постановки и уточнения задач.

Все эти технологии и их инструменты возникли из практики профессиональных решателей проблем и основаны на изучении закономерностей развития систем. Эти закономерности выявляются путем анализа информационных фондов и исторических фактов развития тех или иных систем.

Примеры задач, содержащих противоречие, уже переведенные из исходного размытого описания проблемы к форме, для которой может применятся технология «Противоречие».

Пример

Пример

Пример

Эти задачи были решены с привлечением специалистов по ТРИЗ, к которым обратились представители заводов. Помощь ТРИЗ-специалистов понадобилась, поскольку опробованные раннее идеи и типовые решения не могли спасти ситуацию, а сроки, установленные руководством, были на исходе..

Несколько позже мы приведем промер работы с задачей по технологии «Противоречие».

Освоение всех этих технологий сродни освоению геометрии. В чем-то легче, а в чем-то сложнее. Как и в геометрию, в ТРИЗ не ведут царские пути.

Для освоения технологий работы над сложными проблемами нужно пройти курс систематического обучения. Такие курсы, исторически, впервые начали появляться на предприятиях индустрии.

Затем, фрагментарно, преподавать ТРИЗ стали в разных университетах мира.

Впервые в мире во Франции появился систематический курс с государственным дипломом на звание Мастер Инновационного Проектирования. В тесной связи с практикой решения проблем студенты будут системно осваивать знания, наколенные современной ТРИЗ. Выпускники, успешно выполнившие дипломный проект получат государственные сертификаты. министерства образования Франции.

Эксперименты по раннему обучению ТРИЗ ведутся на территории бывшего СССР уже около 20 лет и дают позитивные результаты. Но образование на базе ТРИЗ вступает в конфликт с официальной образовательной системой. В чем суть этого конфликта?

Несколько слов об этом в следующем разделе.

4.4. Стратегия обращения с проблемами определяет стратегию образования

В современном нам обществе профессионал – это человек, изучивший во время учебы и накопивший в течение своей жизни некоторое множество типовых решений проблем из своей области.

На этом построено большинство учебных курсов и тренингов современной системы образования, цель которой – показать, какие есть типовые проблемы и как их обычно решают специалисты в той или иной области. Чем больше [примеров], тем лучше.

Примерно так же тысячи лет назад мастера передавали свой опыт подмастерьям... Как видим, с тех пор мало что изменилось. Бывает даже наоборот –  преподаватели сами имеют небольшой опыт практической работы.

Фундаментом такого образования служит опыт типовых решений предыдущих поколений профессионалов, накопленный и систематизированный.

Соответственно, чем лучше мы хотим подготовить специалиста, и чем больше знаний накоплено в профессиональной области, тем дольше должно быть обучение, тем сильнее должна быть память у студентов, чтобы удержать все типовые решения.

Пример

Ярким примером такого подхода служит медицинское образование. Очень сложно в короткие сроки заучить и постоянно помнить все симптомы всех известных заболеваний. Как результат со временем в памяти врачей остаются только симптомы и методы лечения болезней, наиболее часто встречающиеся в их практике. Остальные просто забываются.

В рамках такого подхода к образованию уже несколько десятилетий развиваются компьютерные базы данных по различным предметам, и разрабатываются экспертные системы.

Задачу, которую они решают можно сформулировать так: необходимо в кратчайшие сроки найти наиболее близкий аналог проблемной ситуации и показать, как подобные задачи решались в прошлом.

То есть эволюция образования идет в сторону интенсификации и автоматизации процесса перебора вариантов с целью подобрать подходящий вариант для возникшей проблемы.

С точки зрения нашего подхода  эта задача может сбыть переформулирована следующим  образом: обеспечить выход на типовое решение типовой проблемы в данной предметной области.

Очевидно, компьютеризированные базы данных или экспертные системы, построенные на базах знаний, не смогут привнести нового качества в технологии решения проблем, т.к. они ориентированны лишь на механизмы поиска среди уже известных решений.

Ситуация осложняется еще и тем, что непрерывно появляются новые знания и новые области их применения. Может наступить время, когда отрасль родится и отомрет до того, как удастся построить экспертную систему или соответствующую базу данных. 

Здесь мы применили еще одно общее правило ТРИЗ, чтобы более четко обрисовать суть проблемы.

ТРИЗ-правило №3

Воспользуемся этим правилом, на примере проблемы, которая мешает готовить хороших специалистов, способных грамотно решать проблемы своей области.

Мысленно усиленная и доведенная до предела абсурда ситуация будет выглядеть так: новые знания и новые предметные области появляются так быстро, что уже к концу урока полученные за урок знания типовых решений оказываются мертвыми и никому не нужными, поскольку область деятельности, где работали эти типовые решения, отмерла.

Еще более усилим ситуацию. Тогда она будет выглядеть так: новые области деятельности рождаются и уходят в прошлое так быстро, что методам проб и ошибок не удается накопить хоть какой-то набор типовых решений в этой области. Тем более – научить кого-то работать в этой области с этими типовыми решениями...

Предельное усиление проблемы приводит нас к качественно иному подходу в технологии постановки задачи.

В данном случае задачу о системе образования можно переформулировать так: чему и как учить будущих профессионалов, если типовых решений получено быть не может?

При такой постановки задачи о профессиональном образовании для  ее решения у нас уже не остается другого выхода, как только начать думать о неком  наборе знаний. Этот набор знаний может быть освоен новым поколением профессионалов во время учебы, а применяться ими во всех тех областях, с которыми им потом придется иметь дело, но о которых мы ничего не знаем сегодня.

Либо надо реорганизовать систему образования так, чтобы профессионалы регулярно переучивались и осваивали новые профессии. Оглянувшись по сторонам, мы можем уже сегодня заметить ростки этого явления, но такая система прорастает достаточно стихийно и бессистемно, как реакция на тот или иной недостаток существующего положения дел.

Это достаточно распространенное явление зарождения принципиально новой системы в недрах старой. В ТРИЗ это явление называется Линией Жизни Системы или законом S-образного развития системы.

Таким образом, размышляя о современных методах подготовки профессионалов, мы пришли другому полюсу идеологии системы образования. Системы, призванной научить новые поколения профессионалов решать задачи в их профессиональной области.

Устаревающие методы работы над проблемами, на основе типовых решений неизбежно толкают нас к необходимости развивать как новые методы решения проблем, так и новую систему образования и подготовки специалистов, построенную уже на этих новых технологиях работы с проблемами.

4.5. Что делать с проблемами, не имеющими типовых решений?

На другом полюсе  подходов к решению проблем лежат механизмы целенаправленного формирования решения нетиповых (впервые встретившихся в практике профессионалов).проблем. Типовые решения здесь неизвестны, и совершенно не понятно, как быть в такой ситуации. Такие проблемы часто называют творческими, а решения не похожие на существующие типовые решения –  нестандартными, творческими решениями. Эти задачи и поныне чаще всего решают методом проб и ошибок.

Первая известная нам попытка  создать механизмы решения таких проблем принадлежит древнегреческому философу по имени Папп. История сохранила лишь факт такой попытки, но значимые результаты до нас не дошли.

Выдающийся гений своего времени  Леонардо Да Винчи  был, наверное, одним из первых «профессиональных решателей проблем» и прожил жизнь, зарабатывая средства решением проблем в самых разных областях, от искусства до инженерного дела. Основные идеи своего подхода он сформулировал таким образом:

• изучать науку искусства,
• изучать искусство науки,
• развивать все имеющиеся органы чувств,
• помнить, что все в этом мире взаимосвязано со всем остальным.

Эти идеи и сегодня звучат нетривиально. Но как мы видим, рекомендации общие и потому универсальные, но мало пригодные для подготовки новых решателей проблем подобных самому Леонардо Да Винчи. Если даже Леонардо и нашел метод решения проблем, то видимо не смог сделать его пригодным для передачи новому поколению, создать систему обучения этому методу. Его ученики не смогли подняться до уровня их учителя.

Выдающийся французский мыслитель Рене Декарт более четко конкретизировал правила общего мышления в своих работах «Размышления...» и «Правила...».  Но и его рекомендации остались на общем уровне, хотя и существенно конкретизировали набор правил для работы над сложными проблемами.

Наиболее остро вопрос о технологиях решения сложных проблем встал в ХХ веке. В работу включились десятки исследователей из разных стран. Проводилось множество экспериментов, исследователи интервьюировали известных новаторов и изобретателей. Но и двадцатый век закончился, а система подготовки решателей нетиповых проблем так и не появилась.

Между тем сама универсальная технология работы над сложными проблемами прорисовалась довольно отчетливо в лице ТРИЗ, которая в течение 50 лет своего развития прошла апробацию на самых разных задачах.

Именно потому, что ТРИЗ не только предлагает стратегию и тактику работы со сложными проблемами, но и подкрепляет все это эффективными инструментарием, в течение последних десяти лет ТРИЗ получила взрывное распространение в мире.

Правда, далеко не все компоненты ТРИЗ получили должное распространение. Дело в том, что освоение всего арсенала ТРИЗ – достаточно трудоемкий и долгий процесс, связанный с ломкой стереотипов, накапливавшихся веками. Причем сам по себе учебный процесс достаточно сильно отличается от того, по которому построена традиционная система образования.

Нетривиальный подход к решению проблем требует и нетривиальной системы обучения этому подходу. Сам подход и технология его освоения – две стороны одной медали. Поэтому нам надо сказать несколько слов о системе обучения ТРИЗ.

4.6. Коротко о ТРИЗ-образовании.

Опыт работы около 300 школ ТРИЗ на территории СССР показал, что эта технология может быть передана новому поколению и формированию профессиональных решателей проблем. Некоторые выпускники этих школ имели сотни патентов, многие начинали получать патентноспособные решения задач в различных отраслях техники. Многие, но не все. И уже далеко не многие могли применять идеи ТРИЗ для работы за пределами техники.

Отсюда вытекает еще одно требование к универсальной технологии решения сложных проблем:

Поэтому автор этой теории Генрих Альтшуллер в середине 80-х годов начал новую серию исследований, направленных на разработку системы подготовки универсальных решателей проблем. Идея необходимости подготовки таких специалистов была описана им еще в шестидесятых годах прошлого века на страницах неоконченной повести «Третье Тысячелетие[1]». Альтшуллер часто использовал форму фантастических рассказов и повестей для публикации своих идей, которые уже не успевали дождаться воплощения в практике уходящего века.

Впрочем, некоторое движение от мечты к реальности все же наблюдается в течение последних  десятилетий. Еще в Советском Союзе появились энтузиасты-педагоги, разрабатывающие технологии нового образования. Образования, ориентированного на подготовку профессиональных решателей проблем, не имеющих типового решения. Сотни детей, изучавших ТРИЗ, окончили школу, успешно учатся в Вузах, реализуя себя в различных областях деятельности.

Недавно, уже в новом тысячелетии, состоялся выпуск экспериментального класса, ученики  которого в течение 10 лет изучали целый ряд предметов с использованием  методов ТРИЗ. Это позволило сформировать у детей качественно иной подход к знаниям: 70 % учащихся класса успешно занимались в стенах школы исследовательской работой и получили  интересные, значимые  результаты. В классе выросли победители олимпиад и конкурсов различного уровня. 88% выпускников поступили в Вузы, что очень непросто в современной России.

Более десяти лет идут эксперименты по развитию мышления детей дошкольного возраста средствами ТРИЗ.

Полученные результаты (высокий уровень развития интеллектуальных, познавательных, творческих способностей детей) весьма обнадеживают, обращая на себя внимание специалистов в области образования из разных стран.

Мечты Автора ТРИЗ Генриха Альтшуллера постепенно сходят со страниц его фантастической повести в реальную жизнь. И базой для реализации этих идей служит разработанная им же Теория –  ТРИЗ.

Взрослым ТРИЗ дается сложнее (как и любая другая наука, она осваивается в зрелом возрасте сложнее, чем в детстве). Но люди и компании, целеустремленно потратившие свое время на освоение ТРИЗ-технологий работы с проблемами, неизменно получают положительный эффект от понесенных затрат. ТРИЗ уже зарекомендовала себя в мире как эффективный инструмент работы с проблемами, не имеющими типовых решений. И это свершившийся факт.

Сегодня уже есть достаточно эффективный инструмент работы с творческими задачами. Этот инструмент может быть передан новому поколению профессионалов. Ему можно научить любого, кто пожелает затратить силы на освоение этого метода. Причем элементы этого метода легко осваиваются даже детьми дошкольного возраста.

Безусловно, ТРИЗ не панацея и не может заменить специальные знания, но помогает эффективно организовать и использовать эти знания для решения как научных и производственных задач, так и проблем повседневной личной жизни.

4.7.  От метода проб и ошибок – к технологии решения проблем, не имеющих типовых решений

Итак, два полюса подходов к решению сложных проблем.

На одном полюсе – сплошной перебор известных типовых решений проблемы, их возможных преобразований и комбинаций.

На другом – стремление точно попасть в окончательное решение проблемы, избежав больших затрат на перебор пустых вариантов.

Две альтернативы.

Первая на протяжении тысячелетий завоевала умы и стала символом творчества. Но уже очевидно, что эта технология катастрофически не справляется со стремительно нарастающими проблемами нашей цивилизации.

Вторая альтернатива появилась как работоспособная технология всего несколько десятилетий назад, но уже начала свое распространение по миру, потому что хорошо зарекомендовала себя в разных уголках нашей планеты, в самых разных сферах человеческой деятельности. Перспективы ее применения еще совсем недавно были описаны лишь на страницах фантастических произведений автора этого подхода, но уже при его жизни начали сходить со страниц фантастических произведений в реальную жизнь и приносить как научные открытия в виде новых знаний, так и вполне ощутимую прибыль в денежном эквиваленте на счетах компаний.

Пример. Сравнение метода проб и ошибок с ТРИЗ

После землетрясения в Армении, в конце восьмидесятых годов, город Спитак был практически полностью разрушен. Под обломками домов все еще оставались живые люди, и спасатели, как могли, стремились им помочь. Однажды в пространстве под обломком тяжелой бетонной плиты были обнаружены люди, находившиеся в тяжелом состоянии. Типовое решение проблемы – использовать мобильный подъемный кран –  применить не удалось. Кран был далеко и не мог преодолеть сильно пересеченную местность, образованную руинами разрушившихся домов. Отчаявшись в попытках пробить дорогу для подъемного крана, спасатели начали новую серию проб.

Попробовали раздробить плиту на мелкие части отбойным молотком, но бетон был крепкий и работа шла слишком медленно.

Следующей попыткой было прокапать тоннель в щебне под плитой, но после нескольких часов работы натолкнулись на стену из бетона, которую тоже не удавалось разрушить отбойным молотком.

Очередная попытка свелась к тому, чтобы подвести бульдозер и сдвинуть плиту. Бульдозер обладал большей проходимостью, и попытка частично удалась. Бульдозер подъехал к плите и попытался упереться в нее. Но под ним была щебенка, и гусеницы навали проскальзывать. Возникла опасность того, что бульдозер сядет «на брюхо» и уже не сможет сам двигаться...

Другие многочасовые попытки не дали результатов, люди погибли. Это была плата за необученность тех спасателей решению сложных проблем,  не имеющих типовых решений. Спасателей обучали типовым решениям, но ведь невозможно предусмотреть все, что может случится в районе катастрофы, как невозможно собрать и передать весь опыт, накопленный предыдущими поколениями спасателей всего мира, всем  тем новым людям, которые осваивают эту профессию.

Эта история имеет продолжение. Один из спасателей рассказал .ту историю специалисту по ТРИЗ, кажется,  Борису Злотину.

Был проведен экспресс-анализ проблемной ситуации, выполнен ряд целенаправленных шагов по изучению ситуации и анализу имеющихся ресурсов. Результатом нескольких минут работы  явилась серия  идей предельно простых, и легко реализуемых в тех условиях. Спасатель был в отчаянии. Спасение людей было так близко, но требовало творческого решения. Это решение не удалось в ограниченные сроки получить методом проб и ошибок, но оно достаточно быстро было получено с помощью  методологии  ТРИЗ.

Две альтернативы. Обе в чистом виде сегодня еще редко встречаются в жизни. Первая  – потому, что уже сходит со сцены. Вторая –  потому, что еще только поднимается на эту сцену.

Но эти два полюса, искусственно разделенные выше на противоположные, позволяют понять разность в подходах и то, как второй подход предлагает решить проблемы, с которыми не справляется первый.

Отсюда еще одно требование к эффективной методологии решения проблем:

Оба эти подхода по-разному отвечают на вопрос: как проблема превращается в решение?

Далее мы все меньше будем уделять внимания методу проб и ошибок и все больше рассматривать, как работает ТРИЗ, на каких принципах она строилась и как выглядит сегодня, спустя пять лет после ухода из жизни человека, заложившего ее основы[2].

Итак...